s-Proses (s-process)

s-prosesi (veya yavaş nötron-yakalama prossesi), yıldızlarda, özellikle AGB (asimptotik dev dal) yıldızlarda meydana gelen nükleer astrofiziğin bir dizi reaksiyonlarıdır. s-prosesi, demirden daha ağır olan atom çekirdeklerinin yaklaşık yarısının yaratılmasından (nükleosentez) sorumludur.

s-prosesinde bir tohum çekirdk, daha yüksek atom kütleye sahip bir izotop oluşturmak için nötron yakalamaya uğrar. Yeni izotop stabil ise kütlede bir dizi artış meydana gelebilir; kararsız ise bir sonraki daha yüksek atom numaralı bir elementi üreten beta bozunması meydana gelecektir. Proses yavaştır (s, slow), s, başka bir nötron yakalanmadan önce bu radyoaktif bozunmanın gerçekleşmesi için yeterli zamanın olması anlamını taşır. Bu reaksiyonların bir serisi, ‘beta bozunum kararlı izobarlar’ yoluyla hareket ederek kararlı izotoplar üretir.

Reaksiyon zinciri boyunca alfa bozunma adımlarının müdahalesi nedeniyle s-prosesi ile bir dizi element ve izotop üretilebilir. Üretilen elementlerin ve izotopların rölatif bolluğu, nötronların kaynağına ve akılarının zaman içinde nasıl değiştiğine bağlıdır. s-proses reaksiyon zincirinin her dalı sonunda kurşun, bizmut ve polonyum içeren bir döngüde sona erer.

s-prosesi, ardışık nötron yakalamalarının hızlı olduğu r-prosesi (beta bozunumundan daha hızlı gerçekleşirler) ile tezat oluşturur. r-prosesi, daha yüksek serbest nötron akışlarına sahip ortamlarda baskındır, s-prosesinden daha ağır elementler ve nötron bakımından daha zengin izotoplar üretir. Bu iki proses birlikte, demirden daha ağır olan kimyasal elementlerin çoğunu oluşturur.

Yıldızlarda s-prosesi

s-prosesin önceki nesil yıldızlar sırasında bir süpernova tarafından bırakılan demir çekirdekleriyle tohumlanan asimptotik dev dal yıldızlarında meydana geldiğine inanılmaktadır. Patlayıcı ortamlarda saniyeler içinde meydana geldiğine inanılan r-prosesin aksine, s-prosesin, nötron yakalamaları arasında onlarca yıllar geçerek, binlerce yıllık zamanda gerçekleştiğine inanılmaktadır.

s-prosesinin izotop grafiğindeki elementleri daha yüksek kütle sayılarına taşıma derecesi, söz konusu yıldızın nötron üretme derecesi ile belirlenir. Kantitatif verim, yıldızın ilk bolluk dağılımındaki demir miktarıyla da orantılıdır. Demir, bu nötron yakalama, yeni elementlerin sentezlenmesinin beta eksi bozunma dizisi için ‘başlama malzemesi’dir (veya tohum).

Ana nötron kaynağı reaksiyonları:

¹³₆C + ⁴₂He → ¹⁶₈O + n

²²₁₀Ne + ⁴₂He → ²⁵₁₂Mg + n

(a) Ag'den Sb'ye kadar olan aralıkta hareket eden s-prosesi. (b) s-prosesinin son bölümünü temsil eden grafik.

 

https://en.wikipedia.org/wiki/S-process

8 Haziran 2021

 

GERİ (yıldız)
GERİ (stellar nükleosentez)